MOSFETスイッチ-完全にオフにならない?


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次の回路をプロトボードに配線しています。

ここに画像の説明を入力してください

BSS138 MOSFETのデータシートはこちらです。この回路で何が起こっているのかについて困惑しています。ゲート抵抗に3.3Vを印加すると、MOSFETが完全にオンになり、出力に3mVが表示されます。もちろん、これは予想されることです。

ただし、ゲート抵抗から3.3Vを削除すると、プルダウン抵抗によってゲートがオフになります。出力に約3.3Vが表示されると予想していましたが、2.7Vしか表示されません。R1の3.3Vを5Vに置き換えると、出力は4Vを示します。つまり、MOSFETがオフのとき、R1に電圧が降下しています。これは予想されますか?どういうわけか、私はMOSFETがオフのときに非常に高い抵抗を持っていると予想し、それゆえオフのときに約5Vが低下すると予想しました。

私の期待はこのMOSFETと一致していませんか?


テスト1:合格。

テスト2:ドレイン-ソースVf = 0.515V、ソース-ドレイン= 0.09V、ゲート-ソース= 0.07V。

これはかなり奇妙でした。注意してください、私は複数回行われたテストを行いました。常に結果が得られます。私はどこにもOpen-Loopを見たことがありません。これは、私が実際にこのMOSFETを処理しているときに破壊したと信じるようになります。同僚は、昨日同じリールから別のMOSFETを破壊したと私に言った。これにより、テスト4に進みます。

テスト4:不完全。現在、これらのMOSFETの取り扱いには少し注意しています。デバイスが小さいほど、デバイスを損傷する可能性が高いことを知りませんでした。以前にMOSFETを扱ったことがありますが、それらはサイズがはるかに大きく、TO-220でした。静電気防止用リストストラップを自宅から持ち帰ったのですが、仕事をしている部屋にはアースターミナルがありません(注を参照してください!!。私は適切に接地されるまで何でもするつもりです。帯電防止マットも注文しています。ここの環境はかなり乾燥しています。しかし、部屋はもちろんのこと、建物にはカーペットがありません。これは私を導きますそれは私の服か私の机のどちらかだと思います。

回路に問題がないことを確認しました。他の人にも確認してもらいましたので、ここで大丈夫だと思います。

注:これらは、第三世界の国で我慢しなければならないもののほんの一部です!幸いなことに、少なくとも建物にはアース接続があります。だから、私の部屋に行くのはそれほど難しくないはずです。

回答:


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結果は期待される操作と一致しません。
自分がやっていることを実行していないか、MOSFETが損傷しているか、テストメーターの "オーム/ボルト"が非常に低い。

Test1:-veプローブ付きのテストメーターをグラウンドに接続し、+ veプローブを1 kを介して3V3に接続します。
電圧測定値とは何ですか?

これは、3V3を非常に近い値に読み上げるはずです。
それがメーターを与えたり捨てたりしない場合は、少し良いものを手に入れます:-)。

そのような状況で誤って読み取るメーターは非常に貧弱なメーターであり、たとえばバッテリーのテストにのみ役立ちます。

Test2: メーターをダイオードテスト範囲に設定します。
ドレインを測定-ソース。
Source = + veの場合、通常のシリコンダイオードよりもVfが高いダイオードが表示されます。
Drainで+ veを使用すると、O / Cが表示されます。
metetrをGDとGSのいずれかの方法で接続すると、開回路になるはずです。

テスト3 Olinに助言を求めます。

テスト4:回路を注意深く確認します。
MOSFETのピン配置を再確認します。

新しいFETを試してください。

MOSFETはESD損傷を非常に受けやすいことに注意してください-特にDまたはSへのゲート
。適切な静電予防策で取り扱います。


報告します。


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「結果は期待された操作と矛盾している」ことに同意します。ただし、ゲート抵抗R2とR3の値は異常に高くなります。R2の場合は10〜100オームの範囲で、R3の場合は10k未満の範囲で試してください。導電性ベース接続に電流制限抵抗を必要とするバイポーラトランジスタとは異なり、MOSFETのゲートは、充電または放電する必要がある小さなキャパシタンスのように機能するため、小さな抵抗値で安全です。抵抗値が高いと、MOSFETが遅くなります。
zebonaut

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@zebonaut:ゲートを放電する27 kOhmsでも、人間の時間でFETを瞬時にオフにする必要があります。
Olin Lathrop、2011年

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@Zebonaut-MOSFETは、接地されたゲート抵抗器の電流伝達能力をほんの少しだけ必要とし、ターンオフを維持します。ブレッドボードが漏れていないのと同じように、10メガオームで接地しても、電源をオフにできます。
ラッセルマクマホン

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@ラッセル、テスト3は特に賢いアイデアだと思います。
Olin Lathrop、2011年

1
@OlinLathrop-良いですか?
ラッセルマクマホン

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ラッセルに同意します。最も可能性の高い答えは、FETが以前に損傷を受けていたということです。過度の漏出は虐待の症状の1つです。たとえば、そのFETを使用して誘導性負荷を切り替え、キャッチダイオードをインダクタの両端に配置するのを忘れたことはありますか?個々のデバイスには、チップ全体のような保護ダイオードはありません。ゲートへのわずかな静電放電でもFETを損傷する可能性があります。


データシートには、ドレインとソース間のダイオードが示されています。また、0.22Aの連続順方向電流と評価されています。誘導キックバックでない場合、そのダイオードの機能に関する情報を提供できますか?
abdullah kahraman

3
@abdullah:そのダイオードはFET構造の副産物ですが、実際にはそこにあり、必要に応じて意図的に使用できます。ただし、誘導性のキックバック保護を提供するための適切な場所ではありません。
Olin Lathrop、2011年

4

FETが損傷している可能性があります。あなたが別のものを持っているなら、それを試してみてください。
ラッセルが述べたように、プルダウン抵抗が正しく接続されていることを確認することをお勧めします。ゲートがフローティングの場合は、そのような動作が見られる可能性があります。


オリ-それが私のテスト4 :-)
ラッセルマクマホン

ええ、私はそれに気づきました。とはいえ、FETがまだ生きているかのように、抵抗を具体的に説明する価値はあると思いますが、私の問題はこれが問題であることです。
Oli Glaser
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